大型電子潔淨廠房防火設計
麵板（TFT-LCD\AMOLED 等）生產廠房建造的特點是工藝設備體積大、自動化程度高、生產的連續性、潔淨室人員極少等，故廠房規模大，潔淨室麵積需求甚至超過 90000 m2（單層），其防火分區麵積及疏散距離遠超現行的 GB 50016-2014《建築設計防火規範》（以下簡稱“建規”）之要求；另外工藝生產過程使用多種易燃、易爆（甲類、乙類）的特氣及化學品，其日用量也遠超“建規”條文說明之 3.1.2 條（2）“一般情況下可不按物質危險特性確定生產火災危險性類別的最大允許量”表 2 中規定的最大量，隻能參照條文說明之 3.1.2 條（1）中的要求去核算並確認其火災危險性。
參照 GB 50472-2008《電子工業潔淨廠房設計規範》（以下簡稱“電子潔淨廠房規範”）、GB 50073-2013《潔淨廠房設計規範》等相關要求作為依據，結合國家標準 GB 51251-2017《建築防煙排煙係統技術標準》（以下簡稱“防排煙標準”）實施日期的確定，與“建規”一並作為該類廠房防火設計的規範依據，使該類廠房建造環節中關鍵的消防設計得到合理解決。同時“防排煙標準”提出了一些新的術語（如固定窗），給該類廠房消防設計提出了新課題。
1 麵板生產廠房工藝特點
1.1 正如引言中所述，其工藝設備體積大、連續自動化生產、潔淨室操作人員少、廠房及潔淨室麵積規模大，特殊氣體、化學品日用量大。表 1 為不同世代麵板廠的規模；表 2 為生產過程中易燃易爆化學品、特氣的日用量。
1.2 麵板生產廠房火災危險性類別的確定
從表 2 可以看出，生產過程中關鍵工藝設備使用的易燃、易爆化學品日用量最高達 12 m3
/d，特氣日用量最高達 2700 m3/d，超過“建規”規定的“一般情況下可不按物質危險特性確定生產火災危險性類別的最大允許量”，其火災危險性應按“建規”3.1.2條中的要求去核算並確認。
1.2.1 化學品、特氣輸配特點
工藝生產過程使用的化學品、特氣從輸送、分配到使用點有 3~4 個連接點（見圖 1），每個連接點的所有接頭、閥門等配件，均設在密閉的分配櫃（箱）內，櫃（箱）內設有泄漏檢測、報警、泄漏排放管路，並聯動閥門自動關閉係統；如：化學品輸送係統，外運槽車（或桶裝）輸送至“化學品供應間（供應罐、分配模塊、管道係統）”，通過管道係統輸送至主廠機廢液沿重力收集管道收集至主廠房支持區的分配間，再由提升泵提升至化學品供應車間。其中“化學品供應間”的分配模塊包括桶槽、泵、過濾器、閥門等組合安裝在化學品分配櫃內，分配櫃設置有專用的二氧化碳消防係統。“有機化學品供應間”、主廠房支持區的“分配間”，房間設置二氧化碳泡沫消防係統、防爆、措施及設置事故排風係統；設備、管道均設置防靜電接地。以上措施有效保障了輸送過程的安全性。
1.2.2 生產廠房火災危險性的定性
依據“建規”第 3.1.2 條“同一座廠房或廠房的任一防火分區內有不同火災危險性生產時，廠房或防火分區內的生產火災危險性類別應按火災危險性較大的部分確定；當生產過程中使用或產生易燃、可燃物的量較少，不足以構成爆炸或火災危險時，可按實際情況確定；當符合下述條件之一時，可按火災危險性較小的部分確定：
1 火災危險性較大的生產部分占本層或本防火分區建築麵積的比例小於 5%或丁、戊類廠房內的油漆工段小於 10%，且發生火災事故時不足以蔓延至其他部位或火災危險性較大的生產部分采取了有效的防火措施”，該類生產過程中使用易燃、易爆化學品及特氣的關鍵工藝設備的腔體，均為密閉設備，其腔體的投影麵積合計約為潔淨區（防火分區）的2%~3%，同時該類關鍵工藝設備自帶自動探測、報警、事故排風及滅火設施，滿足上述“建規危險性較大的生產部分占本層或本防火分區建築麵積的比例小於 5%”及“且發生火災事故時不足以蔓延至其他部位或火災危險性較大的生產部分采取了房支持區的分配間（中繼供應及回收間，其容量按一天的工藝使用量配置）的分配櫃，再通過管道係統輸送到主廠房下夾層的“分配閥門箱（VMB）”，從閥門箱（VMB）分配到各工藝使用設備；產生的有有效的防火措施”的要求；另參照範”附錄B“電子產品生產間類舉例”（見表 3），該類廠房使用易燃、易爆關鍵工藝設備均屬於在表中所列膜等工序中。 麵板工廠的生產線除上述關鍵工藝設備外的生產過程及環節，從使用的原輔料及半成品丙類物質，故依據“建規”第 3.1.2 條及“電子潔淨廠房規範”附錄 B，此類廠房火災危險性定性為丙類。
2 麵板生產廠房防火分區及疏散距離的確定
從表 1 可以看出，麵板工廠規模體量龐大，以G10.5 代（TFT-LCD）麵板廠主廠房（兩層潔淨室）為例：（見圖 2、圖 3），主廠房長 432m高 45m（4 層），其中潔淨區長寬尺寸吊頂高度 8m 以上；另外有與生產廠房配套的兩側“支持區”。
2.1 核心區潔淨室的防火分區劃分
如引言所述，為了保證生廠車間的工藝需求，自動化生產線不能用防火牆隔開，故其潔淨室需劃分為一個432m×216m 約 93300m2 的防火分區。“建規”第 3.3.1 條之表 3.3.1 所限定的防火分區麵積：“丙類廠房防火分區麵積 耐火等級一級建築 3000m2”；第 3.3.3 條“廠房內設置自動滅火係統時，每個防火分區最大允許建築麵積可按本規範第 3.3.1 條的規定增加 1.0 倍”，若按“建規”規定執行，該廠房最大防火分區麵積不應超過 6000m（丙2類、高層、耐火等級一級、設置自動滅火係統），顯然遠不能滿足該類廠房的生產需求。
但專業規範“電子潔淨廠房規範”有特別規定，“潔淨室上技術夾層、下技術夾層和潔淨生產層，當按其構造特點和用途作為同一防火分區時，上下技術夾層的麵積可不計入防火分區的建築麵積，但應分別采取相應的消防措施第 6.2.3 條“丙類生產的電子工業潔淨廠房的潔淨室（區），在關鍵生產設備設有火災報警和滅火裝置以及回風氣流中設有靈敏度嚴敏度早火災報警探測係統後，其每個防火分區的最大允許麵積可按生產工藝要求確定”由於此案例中那些在生產過程中會使用易燃、易爆的化學品或特氣的關鍵生產設備，生產過程均在密閉腔體中進行，並且自帶報警和滅火裝置；再加上淨化循環空氣在和新風混合前的回風氣流中設置了高靈敏度的早期火災探測器及報警係統，主動抽取循環空氣取樣，能在火災形成前數小時及早報警。故此設計中依據上述“電子潔淨廠房規範”房潔淨區防火分區麵積按工藝要求確定。
潔淨廠房兩側的支持區域，因不滿足“電子潔淨廠房規範”第 6.2.3 條要求的條件，其防火分區仍按“建規”的規定劃分。
2.2 生產廠房安全疏散距離的確定
生產廠房安全疏散包括潔淨區及支持區人員疏散，“建規”第 3.7.4 條之表距離：“丙類廠房內任一點至最近安全出口的直線距離耐火等級一級高層建築定執行，該廠房核心潔淨區（潔淨區長寬尺寸×216m）的安全疏散距離遠不能滿足該類廠房的生產需求。
但專業規範“電子潔淨廠房規範”有特別規定，即：第 6.2.7.3 條規定：“丙類生產的電子工業潔淨廠房的潔淨室（區），在關鍵生產設備自帶火災報警和 滅 火 裝 置 以 及 回 風 氣 流 中 設 有 靈 敏 度 嚴 於0.01%obs/m 的高靈敏度早期火災報警探測係統後，安全疏散距離可按工藝需要確定，但不得大於本條第2 款規定的安全疏散距離的 1.5 倍。注：對於玻璃基板尺寸大於 1500mm×1850mm 的 TFT-LCD淨生產區人員密度小於 0.02 人/m2，其疏散距離應按工藝需要確定，但不得大於 120m”。代 TFT-LCD 玻璃基板尺寸為 2940mm滿足“電子潔淨廠房規範”要求，關鍵設備自帶火災報警和滅火裝置以及回風氣流中設有早期報警係統，潔淨室人員密度遠小於 0.02 人/m2，故核心潔淨區安全疏散距離按不大於 120m 設置（見圖)按“建規”第 3.7.4 條之表 3.7.4 所限定的疏散距離設置。
但專業規範“電子潔淨廠房規範”有特別規定，“丙類生產的電子工業潔淨廠房的潔淨室（區），在關鍵生產設備自帶火災報警和滅火裝置以及回風氣流中設有靈敏度嚴於的高靈敏度早期火災報警探測係統後，安全疏散距離可按工藝需要確定，但不得大於120。
3 “防排煙標準”中新規定
“固定窗”術語：“設置在設有機械防煙排煙係統的場所中，窗扇固定，平時不可開啟，僅在火災時便於人工破拆以排出火場中的煙和熱的外窗”“固定窗”設置要求：“防排煙標準”“設置機械加壓送風係統的封閉樓梯間、防煙樓梯間，尚應在其頂部設置不小於的防煙樓梯間，尚應在其外牆上每不小於 2m2的固定窗。”；築或部位，當設置機械排煙係統時，尚應按本規範第4.4.14～4.4.16 條的要求在外牆或屋頂設置固定窗：1任一層建築麵積大於庫）；…”。“固定窗”的設置規定給該類廠房防火設計提出了新課題；還是以上述案例，就固定窗如何設置進行探討。
3.1 防煙樓梯間固定窗設置
大型電子潔淨廠房防火設計 中新規定“固定窗”設置在設有機械防煙排煙係統的場所中，窗扇固定，平時不可開啟，僅在火災時便於人工破拆以排出火場中的煙和熱的外窗”。“固定窗”設置要求：“防排煙標準”第3.3.11設置機械加壓送風係統的封閉樓梯間、防煙樓梯間，尚應在其頂部設置不小於 1m2的固定窗。靠外牆的防煙樓梯間，尚應在其外牆上每 5 層內設置總麵積；第 4.1.4 條“下列地上建築或部位，當設置機械排煙係統時，尚應按本規範第
條的要求在外牆或屋頂設置固定任一層建築麵積大於 2500m2的丙類廠房（倉的設置規定給該類廠房防火設計提出了新課題；還是以上述案例，就固定窗如何防煙樓梯間固定窗設置
設在潔淨室回風夾道內的防煙樓梯間設置了機械加壓送風係統，此樓梯在以往的項目設計中均不考慮出屋麵，現按“防排煙標準”第 3.3.11樓梯間位置需要出屋麵，並且在其頂部需要設置於 1m2 的固定窗（見圖5）；設在支持區外牆和設在潔淨室山牆上的封閉樓梯間，采用自然通風方式防煙，故不需設置固定窗。
3.2 潔淨室固定窗設置
潔淨室（93300m2）因設有機械排煙係統，依據“防排煙標準”第 4.1.4 條要求，需要在屋頂及外牆設置固定窗（見圖 6），並依據第 4.4.15的設置和有效麵積應符合下列要求：
1 設置在頂層區域的固定窗，其總麵積不應小於樓地麵麵積的 2%；…”，其二層潔淨室考慮從潔淨室兩側回風夾道及中間回風夾道在屋麵上做若幹個“狗屋”，在“狗屋”側牆上設置固定窗，固定窗設置總麵積為93300 m2×2% =1866 m不在頂層區域，且一層潔淨室兩側為支持區，屬不同的防火分區，無法滿足“防排煙標準”第設置在靠外牆且不位於頂層區域的固定窗，單個固定窗的麵積不應小於 1m2，且間距不宜大於規定，考慮參照二層潔淨室的作法，從一層潔淨室頂板位於回風夾道的位置設豎井至屋麵上的“狗屋”，固定窗設置麵積按一層潔淨室麵積的方式同二層潔淨室的固定窗的設置。
設在潔淨室回風夾道內的防煙樓梯間設置了機械加壓送風係統，此樓梯在以往的項目設計中均不考3.3.11條規定，其樓梯間位置需要出屋麵。
4 結語
以上案例僅針對麵板廠房進行了論述，雖然不同的電子潔淨廠房有不同的需求及特點，但對“火災危險性”定性、“防火分區”劃分、“疏散距離”設置等關鍵問題的界定上，均需參照專業規範“電子潔淨廠房規範”中的相關規定並與“建規”、“防排煙標準”一並作為該類廠房防火設
計的規範依據，使電子潔淨廠房的防火設計得到合理解決。“防排煙標準”剛開始實施，以上對麵板廠房固定窗的設置想法僅為個人的見解，如何更準確理解和解決“防排煙標準”中的新條文，並將其規定合理落實到電子潔淨廠房的防火設計中，還需要設計、消防建審、審圖等的各環節的專業人充分溝通、理解。